Задачи по криптографии Python

ЛР1

Вариант 7.

Содержание заданий

Задание 1

Выполните шифрование/расшифрование, используя метод шифрующих таблиц согласно варианту. При шифровании/расшифровании все пробелы учитываются. Пробелы в шифртексте обозначаются символом «_», несколько подряд идущих пробелов разделяются символом «|».

Зашифруйте сообщение «ИЛЛЮЗИИ, ЧЕМ БОЛЬШЕ О НИХ ДУМАЕШЬ, ИМЕЮТ СВОЙСТВО МНОЖИТЬСЯ, ПРИОБРЕТАТЬ БОЛЕЕ ВЫРАЖЕННУЮ ФОРМУ.» методом одиночной перестановки по ключу (ключевое слово «МЫСЛЕННО», размер таблицы 12 × 8).

Задание 2

Выполните шифрование/расшифрование согласно варианту, используя метод магического квадрата.

Расшифруйте шифртекст «АЕРУТНСВЧ», полученный при использовании метода магического квадрата 3 × 3. Квадрат представлен в таблице 1.

ЛР2

Вариант 7.

Содержание заданий

Задание 1

Зашифруйте сообщение «МЫ ДОЛЖНЫ ПРИЗНАТЬ ОЧЕВИДНОЕ: ПОНИМАЮТ ЛИШЬ ТЕ, КТО ХОЧЕТ ПОНЯТЬ», используя систему Цезаря со значением ключа, соответствующим номеру варианта (например, для варианта 7 – ключ К = 7).

Задание 2

Зашифруйте сообщение «СМЫСЛ ЖИЗНИ НАШЕЙ – НЕПРЕРЫВНОЕ ДВИЖЕНИЕ», используя аффинную систему подстановок Цезаря с ключами, согласно своему варианту (табл. 1).

Таблица 1 – Таблица варианта

Задание 3

Выполните шифрование сообщения «РАЗУМА ЛИШАЕТ НЕ СОМНЕНИЕ, А УВЕРЕННОСТЬ», используя систему шифрования Цезаря с ключами, соответствующими варианту.

7. k = 7, ключевое слово «ОСЕНЬ».

Задание 4

Выполните шифрование сообщения «УСПЕХ – ЭТО КОГДА ТЫ ДЕВЯТЬ РАЗ УПАЛ, НО ДЕСЯТЬ РАЗ ПОДНЯЛСЯ», используя систему Трисемуса с ключевым словом из задания 3. Размер таблицы подстановок 4 × 8.

ЛР 3

Вариант 7.

Зашифруйте сообщение, используя алгоритм Плейфейра согласно своему варианту (табл. 3.1). Размер шифрующей таблицы 4 × 8.

Сообщение: Знания бывают двоякого рода: либо мы чтонибудь знаем, либо мы знаем, где найти сведения об этом

        Ключевое слово: ПРАЗДНИК

ЛР 4

Вариант 7.

Содержание заданий

Задание 1

Используя систему Вижинера, зашифруйте сообщения. Текст сообщения и ключевое слово должны соответствовать варианту задания лабораторной работы 3.

Задание 2

Используя шифр «двойной квадрат» Уитстона и шифрующие таблицы, представленные на рис. 1, выполните шифрование сообщения из задания лабораторной работы 3.

ЛР 5

Вариант 7.

При выполнении лабораторной работы необходимо программно реализовать алгоритмы шифрования и расшифрования простых шифров (по варинатм). Каждое задание состоит из трех подзадач: сформировать алфавит шифрования и расшифрования; описать алгоритм расшифрования для соответствующего простого шифра; написать программную реализацию шифра на языке высокого уровня Delphi, C++, С# или др.

Необходимо предусмотреть загрузку длинных сообщений и ключа (при необходимости) из файла и запись результатов работы программы в файл. Все программы должны работать с русским алфавитом по возможности дополненным пробелом и знаками препинания. В ряде шифров допускается использование только заглавных букв: аффинная перестановка, квадрат Полибия, тюремный шифр, простой многоалфавитный шифр, шифр пропорциональной замены.

Вариант: шифрование пропорциональной замены.

Ниже представлен алфавит шифрования.

'А':['1','!','`','Я','М','Ь','З'],

  'Б':['ц','2'],

  'В':['у','3','@'],

  'Г':['к','4','#',':'],

  'Д':['е','5','$',';','Ц','Е','Ш','Ж',','],

  'Е':['н','6'],

  'Ё':['г','7'],

  'Ж':['ш','8','%','"','Ы','П'],

  'З':['щ','9','^','/','Ч','И'],

  'И':['р'],

  'Й':['а'],

  'К':['з','0','&','?'],

  'Л':['Х'],

  'М':['ъ','(','<','У','Н','Л'],

  'Н':['ф'],

  'О':['ы','-'],

  'П':['в'],

  'Р':['_','|','С','Т','Щ'],

  'С':['Ю','+','№','К'],

  'Т':['=','Й','А','О'],

  'У':['о','[','Ф'],

  'Ф':['п'],

  'Х':['Г'],

  'Ц':['с'],

  'Ч':['х'],

  'Ш':['я'],

  'Щ':['.'],

   'Ъ':['}'],

   'Ы':['{'],

   'Ь':[']'],

   'Э':['Д'],

   'Ю':['Ъ'],

   'Я':['*'],

   ' ':['й',')','>','В','Р','Б']

Частоты встречаемости символов в открытом тексте различны и хорошо прослеживаются даже в зашифрованном с помощью шифра перестановки или простой замены тексте.

Буква «А» встречается в четыре раза чаще буквы «Б», а буква «Ы» в два раза чаще «Ж». Для того, что бы выровнять частоты встречаемости символов в зашифрованном сообщении, те символы, которые в исходном тексте встречаются чаще всего, заменяются не одним, а несколькими символами. Количество замещающих символов выбирается пропорционально частоте встречаемости символов открытого текста. Так, например символы «Ч», «Й», «Х», «Ж», «Ю», «Ш», «Ц», «Щ», «Э» и «Ф» в процессе шифрования можно заменить одним символом. При шифровании букв «О» и «Е» нужно выбирать один из восьми, девяти символов. Выбор замещающего символа из такого множества осуществляется либо случайным образом, либо циклически. При первом появлении буквы берется первый замещающий символ, при втором – второй и т.д.